高性能复合材料发展现状与发展方向
颗粒增强金属基复合材料的研究现状及展望
第20卷第1期V o l.20N o.1 硬 质 合 金CE M EN T ED CA RB I D E2003年3月M ar.2003综合评述颗粒增强金属基复合材料的研究现状及展望王基才Ξ 尤显卿 郑玉春 程娟文(合肥工业大学材料学院,合肥,230009)摘 要 从材料的选择、制备技术和性能等方面对颗粒增强金属基复合材料的研究现状进行综合评述。
分析了颗粒增强金属基复合材料发展过程中存在的一些问题及改进措施,指出了颗粒增强金属基复合材料的几个重要发展方向:制备技术的改进、应用范围向特色应用领域的拓宽和再生回收的重视。
关键词 复合材料 碳化物粒子 制备技术 性能 生产应用1 引 言自1965年A Kelly,G J davies和D C ratch ley 等[1]首先总结和提出了金属基复合材料(M etal M atrix Com po sites,简称MM C s)的资料以来, MM C s就以其高的比强度、比刚度及良好的热稳定性、耐磨性、尺寸稳定性及成分可设等优点[2-4]吸引了各国学者和科研人员的关注,成为材料研究和开发的热点。
按增强体的形式MM C s可分为连续纤维增强、短纤维或晶须增强、颗粒增强等。
由于连续纤维增强的MM C s必须先制成复合丝,工艺成本高而复杂,因此其应用范围有很大的局限性,只应用于少数有特殊性能要求的零件。
颗粒增强金属基复合材料(Particu late R einfo rced M etal M atrix Com po sites,简称PRMM C)是将陶瓷颗粒增强相外加或自生进入金属基体中得到兼有金属优点(韧性和塑性)和增强颗粒优点(高硬度和高模量)的复合材料。
PRMM C具有增强体成本低,微观结构均匀,材料各向同性,可采用热压、热轧等传统金属加工工艺进行加工等优点[5-8],因而与纤维增强、晶须增强金属基复合材料相比倍受关注[9-10]。
2 PRMM C材料的选择基体材料是MM C s的主要组成部分,起着固结增强相、传递和承受各种载荷(力、热、电)的作用。
复合材料与工程专业就业方向及前景分析
复合材料与工程专业就业方向及前景分析引言复合材料与工程专业是近年来兴起的新兴学科，它融合了化学、材料科学和工程学的知识，培养了一批具备复合材料设计、制备和应用能力的人才。
随着科技的不断发展和应用领域的不断扩大，复合材料与工程专业的就业前景也越来越广阔。
本文将对复合材料与工程专业的就业方向及前景进行分析。
就业方向1. 材料制备与加工领域复合材料的制备和加工是该专业毕业生最主要的就业方向之一。
毕业生能够应用自己所学的知识和技能，在材料制备和加工过程中发挥重要作用。
他们可以在航空航天、汽车、建筑等领域从事复合材料的制备、成型和加工工作，负责材料性能测试、生产优化和质量控制等工作。
例如，他们可以在航空航天公司从事复合材料零部件的制造，为航空航天行业提供更轻、更强的材料。
2. 工程设计与研发领域复合材料与工程专业的毕业生还可以从事工程设计与研发工作。
他们可以参与新产品的设计与研发，应用复合材料的特性和性能，提供创新的解决方案。
他们可以在航空航天、能源、环保等领域从事工程设计与研发工作，为解决现实问题提供科技支持。
例如，他们可以在能源公司从事新型太阳能电池板的研发，为可再生能源行业做出贡献。
3. 咨询与管理领域复合材料与工程专业的毕业生还可以从事咨询与管理工作。
他们可以成为材料企业的技术咨询顾问，为企业提供技术支持和决策建议。
他们也可以担任项目管理岗位，负责复合材料项目的规划、组织和执行。
例如，他们可以在咨询公司担任复合材料项目经理，为企业提供全面的技术和管理咨询服务。
就业前景复合材料与工程专业的就业前景广阔。
首先，随着科技的不断发展和创新，复合材料已经成为许多领域的重要材料。
航空航天、汽车制造、能源等行业对复合材料的需求不断增加。
因此，复合材料与工程专业的毕业生将有很大的就业机会。
其次，复合材料具有轻量化、高强度和耐腐蚀等优异特性，被广泛应用于新能源、环保和卫生医疗等领域。
未来随着这些领域的发展，对复合材料的需求将会不断增加，为专业毕业生提供更多的就业机会。
浅谈高分子材料的现状和发展
浅谈高分子材料的现状和发展摘要:本文就高分子材料的现状与发展进行了探讨。
高分子材料作为一类重要的工程材料，在各个领域具有广泛的应用前景。
本文分析了高分子材料在可持续发展、先进制造技术、生物医学等方面的最新进展，并强调了在材料性能、可降解性、可重复利用性等方面的创新需求。
主论点在于，高分子材料的发展方向应紧密围绕环保、高性能和多功能性，以满足不断变化的社会需求。
关键词:高分子材料，可持续发展，创新，环保，多功能性。
引言高分子材料，作为当今工程领域的关键探索方向，扮演着塑造未来的角色。
其在可持续性、先进制造和医学领域的前沿应用，正引领着科技与社会的互动。
然而，随着全球环境问题的日益突显，我们迫切需要将高分子材料的发展与环保紧密结合，以寻求更为可持续和创新的解决方案。
本文将深入探讨这一发展脉络，剖析其现状，并探讨其未来的多样化可能性，从而揭示高分子材料科学的无限魅力。
一、高分子材料在可持续发展中的挑战与机遇高分子材料的广泛应用为人类社会带来了繁荣，但也引发了环境和资源问题。
本文旨在深入探讨高分子材料在可持续发展中所面临的挑战和机遇，以期为构建更可持续的社会提供思路和建议。
高分子材料的大规模生产和使用导致塑料垃圾堆积、污染等环境问题。
例如，塑料微粒的存在对水生生物造成威胁，长期积累可引发生态危机。
另外，高分子材料生产过程消耗大量石化资源，导致能源浪费和二氧化碳排放，加剧全球暖化。
高分子材料的可降解性是可持续发展的重要方向，但可降解材料在性能上往往存在局限。
如何在保持高分子材料功能性的同时实现可降解性，成为技术研究和工程设计的难题。
例如，生物降解塑料需要在稳定性和可控性之间取得平衡，以确保在使用寿命内具备所需的性能。
高分子材料的可降解性为环境问题提供了解决思路。
开发生物基可降解材料、可降解包装等，有望减少塑料垃圾的产生和环境影响。
此外，高分子材料的循环利用也是可持续发展的重要途径。
推动塑料的再生利用、回收技术的创新，能有效减少资源消耗和环境压力。
高分子化工材料的应用现状及发展趋势
高分子化工材料的应用现状及发展趋势摘要：近年来在系列政策指引下，我国高分子化工材料取得快速发展。
未来在新能源和电子电器行业带动下，高分子化工材料产业还将保持年均7% ~8%的增长水平，并将实现自给率的快速提升；其中高性能膜材等产品增速较快，所占份额将再次增长。
为进一步加快我国石化行业转型发展进程，应有效利用高分子材料发展契机，转变发展思路和策略，通过合作共赢，由易到难，针对性的实施产品开发和生产，为我国石化项目在“双碳”背景下发展打开新的出路。
关键词：高分子化工材料；现状；趋势引言高分子化工材料是指产品性能优异、附加值大、技术壁垒高的化工材料。
与新材料不同在于后者更多是从新应用领域或者新应用产品角度界定，并不一定具备高性能、高附加值和高技术密集度等特点。
如可降解材料属于新材料，但并不具备高性能和高技术密集度的特点，因此并不属于高分子化工材料。
1.高分子化工材料产业发展环境近年，世界主要国家纷纷制定出台高分子材料发展的相关政策和发展规划，其中 5G 产业、环境保护、绿色发展、电动汽车、航空航天、氢能网络等方面均被列为发展重点，与之相关的电动汽车材料、电子信息材料、航空航天材料等领域迎来广阔的发展空间和机遇。
其中，高分子化工材料在高分子材料领域具有举足轻重的地位。
我国目前正处于高质量发展关键阶段。
高分子化工材料对于我国产业转型升级发展、提高人民生活质量意义重大。
2020年我国高分子化工材料总消费量为2 978万吨，预计2025年将达到4 297万吨，5年年均增长率高达7.6%，远高于世界平均水平；届时我国在世界高性能材料市场占比也将从 2020 年的25%进一步提升至28%。
新能源和电子电器行业是我国高分子化工材料的最大下游消费领域，两者占比近70%。
未来随着国内电动车、光伏、风能、氢能等相关细分行业的快速发展，新能源领域所占份额还将进一步提升。
电子电器行业因手机、电脑、电视等子行业市场陷入饱和，增速不及其他行业。
碳纳米管复合材料的应用及发展方向
碳纳米管复合材料的应用及发展方向篇一咱今儿个就唠唠碳纳米管复合材料，这玩意儿听起来特高科技、特遥远，其实离咱生活近着呢！就说我上次去买自行车，本想着挑个轻便又结实的。
嘿，店员跟我介绍一款，车架用的就是碳纳米管复合材料。
我上手一掂，轻得很，可别小瞧它，骑起来那叫一个稳。
店员在旁边拍着胸脯说：“这材料强度高，韧性还好，做车架再合适不过，路上颠一颠、震一震，一般材料早有裂缝了，它啥事没有！”我仔细瞧了瞧车架，那质感，和普通金属车架确实不一样，表面光滑，线条流畅，感觉风都能顺着车架溜走，能减少不少骑行阻力呢。
这只是日常小例子，在航空航天领域，碳纳米管复合材料更是大放异彩。
飞机要造得轻，还得扛得住飞行时的各种压力、温度变化，碳纳米管复合材料就派上大用场了。
比如说飞机机翼的部分结构，用上它，不仅减轻了重量，让飞机更省油，而且在高空低温、高速气流冲击下，依然能保持良好性能。
工程师们就像精心雕琢艺术品一样，把这种材料巧妙地安置在关键部位，经过无数次风洞试验、模拟飞行，一点点优化，才让飞机飞得更高、更远、更安全。
再讲讲体育用品，那些高端的网球拍、高尔夫球杆，很多都有碳纳米管复合材料的身影。
我一朋友是网球爱好者，咬牙换了个含碳纳米管复合材料的球拍。
一开始还嘟囔贵，可上场挥拍几次后就乐开了花。
他说击球时，能明显感觉力量传导更顺畅，球飞出去又快又准，而且球拍弹性好，震手的感觉小多了。
这是因为碳纳米管能均匀分散力量，增强材料整体弹性，让球员在赛场上发挥更出色。
说到发展方向，往大了说，在新能源汽车制造上潜力无限。
电池续航是个大难题，要是用碳纳米管复合材料做车身，减重了，电耗就下来了，续航里程不就上去了？而且它导热性能好，能帮电池散热，延长电池寿命。
说不定过不了几年，满大街跑的都是这种“轻盈又超能跑”的车。
往小了说，医疗领域也在打它的主意。
比如说，制造更精巧的植入式医疗器械，像心脏支架这种。
碳纳米管复合材料可以做得很细小，还能根据人体环境微调性能，减少排异反应，让患者术后恢复得更好。
飞机先进复合材料结构装配协调技术研究现状及发展分析
《装备维修技术》2021年第4期—157—飞机先进复合材料结构装配协调技术研究现状及发展分析刘德仓（中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西 西安 710089）引言先进复合材料指的是可以用于主承力结构或者副城里结构的复合材料，这种类型的复合材料通常都是在力学性能上相当于甚至超过铝合金的复合材料，比如高性能纤维等树脂性复合材料。
先进复合材料在飞机当中的应用早在二十世纪七十年代就已经开始，并且在飞机当中大量实用复合材料已经成为了航空领域在未来发展的重要趋势。
比如说在空客公司进行设计的A330和A340飞机当中对于复合材料的使用率已经达到了12%.飞机装配在飞机制造的过程当中是非常重要的一个核心环节，飞机装配的质量将会直接对飞机的性能、寿命和成本等等产生十分重要的影响。
所以对于飞机先进复合材料结构装配协调技术的研究对于飞机的制造有着非常主要的作用，将会直接影响航空领域在未来的具体发展趋势。
1.飞机复材构件装配协调因为先进复合材料在使用的过程当中会具有固化收缩、树枝膨胀系数不同以及各向异性等因素的影响，使得在使用先进复合材料在使用的过程当中在制造完成过后的精度没有使用金属材料进行制造的精度高。
先进复合材料是属于刚度很大的脆性材料，没有十分大的塑性变形的区域[1]。
所以当先进复合材料的部件在进行装配的过程当中出现位置不匹配的情况过后，就很难再使用其他的方法来对先进复合材料进行进一步的处理。
并且由于先进复合材料在属性上具有很多的不确定因素以及特有的失效模式，使得先进复合材料在进行装配的过程当中所出现的问题，传统金属在装配过程当中的问题更加的突出。
使用传统金属的装配技术去进行先进复合材料的装配是无法进行的。
所以在对飞机进行复合材料的装配过程当中需要使用先进复合材料装配技术来对复合材料进行相应的装配。
连接在飞机装配的过程当中是非常重要的一个步骤，虽然先进复合材料具有提高结构整体性的优势，但是在实际进行装配的过程当中由于设计、成本等等因素的限制，所以必须设计特有的连接来进行传递载荷。
天然纤维增强复合材料的应用及发展前景
天然纤维增强复合材料的应用及发展前景文 | 郭耀伟 蔡 明Application and Development Prospect of Natural Fiber ReinforcedPlasticsAbstract: Natural fiber reinforced plastics (NFRP) is a new type of material that uses natural fibers and a thermoplastic resin matrix or a thermosetting resin matrix to compound. Natural fibers have a unique position in the field of composite materials for their advantages, including low density, good specific modulus performance, good sound insulation effect, recyclability and low price. Therefore, the use of natural fibers as reinforcing materials to prepare composite materials, that is, the sustainability of composite materials, has become one of the development directions of composites science and technology. At present, green composites reinforced by natural fibers have been applied in many industries, including automotive, construction, aviation, rail transit, and sporting goods.Key words: natural fiber; composites; chemical composition; mechanical performance; design method摘要：天然纤维复合材料（NFRP ）是利用天然纤维与热塑性树脂基体或热固性树脂基体复合而成的一种新型材料。
聚合物材料研发的现状与趋势
聚合物材料研发的现状与趋势聚合物作为一类功能性材料已经在人类历史中占据了重要地位，从最初的天然聚合物到现在的合成聚合物，聚合物材料的种类和性能也不断得到了提升和改进。
随着科技的发展和人们对材料功能要求的不断增加，聚合物材料的研发工作也变得日益重要，成为了材料科学和工程研究领域中的热门话题。
本文将从聚合物材料研发的现状和趋势两方面来探讨其发展的方向和前景。
一、聚合物材料研发的现状1. 聚合物材料的应用领域不断拓展聚合物材料已经成为了现代工业发展中的重要材料之一，广泛应用于食品、医药、军工、电子、建筑等领域。
在医疗行业中，聚合物材料被广泛运用于医疗器械、人造器官、药物缓释等领域；在建筑行业中，聚合物材料则被用于地面、墙面、屋面、隔音材料等领域。
随着科技的不断发展，未来聚合物材料的应用领域还将不断拓展和扩大。
2. 聚合物材料的结构和性能不断优化随着人们对聚合物材料性能要求的提升，聚合物材料的结构和性能也得到了不断改进和优化。
当前，一些新型聚合物材料的发展重点主要集中在高强度、高韧性、高耐用性、高透明性、高导热性、高阻隔性等方面，同时聚合物材料的复合材料化、功能化、智能化等方向也得到了广泛关注。
3. 聚合物材料研发技术不断提升在聚合物材料研发技术方面，科学家们不断探索新的合成方法和制备技术，以提高材料的纯度、分子结构等方面的质量。
此外，新型材料评价技术、材料测试技术、材料加工技术等都不断得到提升，为聚合物材料研发提供了更加丰富和全面的手段。
二、聚合物材料研发的趋势1. 生物可降解聚合物材料的热点随着环保意识的不断提高，生物可降解聚合物材料成为了研发的热点之一。
这种材料不仅拥有聚合物材料的特性，还具有较强的降解性能，可以在自然环境中迅速降解，达到环境友好的效果。
生物可降解聚合物材料被广泛应用于医药、包装、餐具等领域。
2. 高性能聚合物材料的发展方向在高性能聚合物材料方面，发展重点主要包括高分子量、高韧性、高透明性、高导电性、高导热性等。
新材料发展趋势及重点发展方向
新材料发展趋势及重点发展方向一、引言新材料是指在原材料、生产工艺和应用领域上有明显改进和突破的材料。
随着科技的不断进步和社会的发展，新材料的研发和应用已成为推动经济增长和社会进步的重要力量。
本文将详细探讨新材料的发展趋势以及重点发展方向。
二、新材料发展趋势1. 绿色环保随着人们对环境保护意识的提高，绿色环保材料成为新材料发展的重要方向。
这些材料具有低污染、可再生、可降解等特点，能够减少对环境的影响，推动可持续发展。
2. 高性能新材料的发展趋势之一是追求高性能。
高性能材料具有优异的物理、化学和机械性能，能够满足不同领域的需求。
例如，高强度材料可用于航空航天、汽车创造等领域，高导热材料可用于电子器件散热等。
3. 智能化随着人工智能和物联网技术的发展，智能化材料逐渐受到关注。
智能化材料能够感知环境变化并做出相应的响应，具有自修复、自适应、自感知等功能，为人们的生活和工作带来便利。
4. 多功能化新材料的另一个发展趋势是多功能化。
多功能材料能够同时具备多种性能和功能，实现多种用途。
例如，具有光电转换和储能功能的太阳能材料，可以将光能转化为电能并储存起来。
三、新材料重点发展方向1. 先进复合材料先进复合材料是新材料发展的重点方向之一。
这些材料由两种或者多种不同材料的组合而成，具有优异的性能和功能。
例如，碳纤维增强复合材料具有高强度、轻质、耐高温等特点，广泛应用于航空航天、汽车创造等领域。
2. 新能源材料新能源材料是解决能源危机和环境污染问题的关键。
太阳能电池材料、燃料电池材料等都属于新能源材料的范畴。
发展高效、稳定、便宜的新能源材料，将推动清洁能源的发展和利用。
3. 生物材料生物材料是利用生物体或者其组成部份制备的材料，具有良好的生物相容性和可降解性。
生物材料在医疗、食品、环境等领域具有广泛应用前景。
例如，生物可降解材料可用于医疗植入物，可促进组织修复和再生。
4. 纳米材料纳米材料是指至少在一个维度上尺寸在1到100纳米之间的材料。
先进复合材料的研发目标与发展方向_罗益锋
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160ห้องสมุดไป่ตู้
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高科技纤维与应用
第38卷
的速度可从20～100 m/h，而通入通道的热空气流 速＞5 m/s。为此，该炉的特点是：通过通道的平 行表面时无热损耗，通道的顶部和底部表面是隔 热的，沿粗纱导热的传递损耗可忽略不计，每个 通道中空气的热物理特性是恒定的，粗纱在预氧 化过程中的密度保持恒定。
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烯的纤维化，更丰富了碳纤维家族，有助于实现 系列化、多样化和多功能化，并大大扩大了其应 用领域。图2示出单根长CNT可吊起适度的重物。
图2 单根长CNT可吊起适度的重物图
目前，能产业化的新型高强高模纤维并不 多，纳米高强高模纤维和人工合成蜘蛛纤维是未 来颇有发展前景的ACM增强纤维，例如纳米超 级碳纤维的出现，可使其强度与模量达到现有碳 纤维专利上发表过的最高强度与模量的数倍甚至 十几倍。另外，东京大学最近研发出的纤维素 的强度，相当于钢丝的10倍，而与对位芳酰胺 等超高强度纤维相当。庆应大学研发风险公司 Spider最近开发了可批量生产人工合成蜘蛛丝纤 维“QMONOS”的基本技术，与研发初期相比， 生产效率提高了2 500 倍，而且不采用有毒的氟系 溶剂，也可以稳定纺丝，其纤维强度约为钢丝的 4 倍，比尼龙丝的耐热性和伸缩性高。2013年11 月将在大型试验厂生产供评价用的样品，计划到 2015年其10 t/a的中试厂投产。
先进复合材料（ACM）一般是指高性能纤 维增强树脂、碳、陶瓷、金属、橡胶、水泥等的 复合材料，目前用量最大的是碳纤维增强树脂 （CFRP）。从用户和市场所提出的需求看，其研 发目标是满足尖端领域、国防军工和一般产业日益 扩大的需求，特别是当前和今后较长时期的节能减 排的要求。然而要实现上述目标是一项复杂的系统 工程，既涉及到高强高模纤维的高性能化和工艺技 术的低成本化，还涉及到与各种基体的匹配及两者 间的有效粘合，才能发挥其最大强度、模量、韧性
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8 高性能复合材料发展现状与发展方向 8.1 国内复合材料发展现状与发展方向 复合材料学界较普遍认为我国复合材料发展中亟待研究解决下列问题： （1）在发展复合材料新品种的同时，注意发展复合材料构件的制造技术，特别是先进制造技术； （2）在研究复合材料构件无损检测方法的同时，加紧研究制定无损评价标准。 其中有五个问题是研究重点： ①增强纤维的研制、生产与供应； ②复合材料低成本生产技术； ③新工艺、新设备的研制与发展； ④复合材料生产环境及回收利用； ⑤国际大环境与市场经济条件下我国复合材料发展的对策。
8．1．1 航天功能复合材料的现状与展望 （1）引言 《美国国防部关键技术计划》指出：“下一代复合材料结构的研究将侧重于材料的多功能性能方面”。 20世纪90年代初、中期，美国用于这方面的研究经费为（1.7~1.8）亿美元/年。 功能复合材料的成功应用，使先进战略导弹弹头的有效载荷与结构重量之比大幅度提高（达到4:1），并实现了小型化、被动滚控和强突防。同时具有全天候能力和百米级命中精度。 （2）航天高技术对功能复合材料的要求 1）军事对抗要求 航天高技术对功能复合材料的军事对抗要求包括： ①生存性（全天候、突防、隐身、探测—透波）； ②小型化、轻质化（结构—功能一体化、多功能一体化）； ③高精度（稳定外形）。 2）环境要求 航天高技术对功能复合材料的环境要求（即生存性要求）包括： ①防热； ②抗热应力； ③抗侵蚀； ④耐空间原子氧； ⑤耐高低温交变； ⑥耐空间辐射 ⑦阻尼减震。 （3）航天功能复合材料的研究方向与主要研究内容 航天功能复合材料的研究方向包括：防热功能复合材料、透波和多功能复合材料、功能复合材料的加工技术和功能复合材料测试评价技术。 ①防热功能复合材料主要研究内容 防热功能复合材料的研究内容主要包括:先进碳/碳复合材料技术、先进碳/酚醛防热复合材料技术、低成本、碳/碳复合材料、新型防热复合材料探索和防热复合材料修补技术； 探索研究防热复合材料现场诊断与损伤预警。 ②透波、多功能复合材料主要研究内容 透波、多功能复合材料的研究内容主要包括：先进介电防热复合材料技术、多功能复合材料技术和新型抗高能破坏复合材料探索。 ③吸波、隐身复合材料主要研究内容 吸波、隐身复合材料的研究内容主要包括：红外吸波隐身复合材料、雷达吸波隐身复合材料、隐身/结构复合材料和多功能隐身复合材料。 ④功能复合材料加工技术主要研究内容 功能复合材料加工技术的主要研究内容包括：先进碳/碳复合材料加工技术、陶瓷基复合材料加工技术、防热复合材料精加工技术和复合材料低损伤加工技术。 ⑤功能复合材料测试评价技术主要研究内容; 功能复合材料测试评价技术研究的主要内容包括：功能复合材料超高温性能测试评价技术、复合材料性能表征与质量控制、复合材料微观结构和失效分析技术和复合材料介电性能测试技术研究。 （4）航天功能复合材料的研究进展 1）防热复合材料 按发展历程排列，防热复合材料先后采用了玻璃纤维复合材料、高硅氧玻璃纤维复合材料、碳纤维/石英陶瓷基复合材料、碳纤维/酚醛复合材料和碳/碳复合材料。下面主要介绍碳/碳复合材料和碳/酚醛复合材料。 ①碳/碳复合材料 碳/碳复合材料是战略核武器弹头端头的最佳候选材料；端头在应用过程中经受的环境恶劣，对武器的气动特性和再入飞行特性影响最大，并直接影响弹头生存能力和落点精度。 碳/碳防热复合材料初期主要解决再入过程的“热障”，通过外表材料的烧蚀来吸收热量以避免热量传向内部。进一步研究抗热应力问题，即解决再入时气动热和严重温差所引起的热应力问题。当再入到12km以下时，自然或人为粒子云的冲刷，即烧蚀/侵蚀的耦合作用将引起烧蚀量增加和烧蚀不均匀，严重时会导致弹头失效。 当前碳/碳复合材料研究重点是制造烧蚀/侵蚀外形稳定的先进碳/碳复合材料；由三向正交碳/碳复合材料向细编穿刺三向碳/碳复合材料和耐熔金属芯增强细编三向碳/碳复合材料发展。 ②碳/酚醛复合材料 在弹头的端头稍向后的部分，虽然其温度略低于端头，但占弹头表面积的大部分，这部分的防热问题也不能忽视。战略核武器弹头要实行小型化、轻质化、高精度。碳/酚醛是当前战略核武器大面积防热层的最佳候选材料。因为大面积防热层一般约占弹头结构重量的1/3，所以应提高碳/酚醛的抗烧蚀能力，减少防热层厚度，提高它在承载、抗核、吸波、隔热方面的潜力。 20世纪70年代初以来，碳/酚醛复合材料的工艺进展包括：由重叠缠绕到倾斜缠绕；由一般
酚醛树脂到高纯酚醛树脂；由单纯碳/酚醛复合材料到引入特种添加剂的碳/酚醛复合材料；由外加压固化到内加压固化。 当前，碳/酚醛对弹头的主要影响表现为：实现弹头被动滚控技术；进一步小型化和轻质化。 2）多功能复合材料 航天多功能复合材料的研究已经从初期的双功能（如防热/抗核）复合材料进入到三功能（如防热/透波/承载、防热/抗核/承载）复合材料。 ①双功能（防热/抗核）复合材料 主要用作战略核武器端头前体材料。其工艺途径包括：调整增强物不同结构（包括一体化整体编织、三维薄壁织物）、与不同组元混编或混杂纱编织、调节基体的组元（包括双基体）和改进复合工艺。 ②三功能（防热/透波/承载）复合材料 主要用于新型战略核武器弹头的天线窗材料和常规地/地—惯性/地图匹配精确制导导弹天线罩材料。其工艺过程包括：浇注熔融硅陶瓷、三向正交石英增强氧化硅基复合材料、有机硅热解方法制备有机硅复合材料（要求承受温度高于1500℃、并坚持数秒）和磷酸盐基（温度小于1500℃、但能坚持数分钟）复合材料。 防热/透波/承载三功能复合材料（天线罩材料）的新发展包括：采用石英增强二氧化硅，吸收浇注熔融硅和三向石英的优点；采用内外层不同工艺，材料外层突出耐烧蚀性，内层则突出结构强度；采用界面匹配以保证高透波性能的要求；重点研究三功能一体化的匹配设计。 ③三功能（防热/抗核/承载）复合材料 主要用于新型战略核武器特定再入滚转特征的多功能端头防热套。解决再入时大面积碳/酚醛因烧蚀热结构不匹配而引起块状剥蚀问题。为实现被动滚控、小型化、轻质化、强突防和高可靠性提供技术和物质基础。目前，其抗烧蚀性能已经达到二向碳/酚醛（防热/抗核）的水平，而抗核加固性能和承载能力则分别提高一个数量级。需要进一步对降低表面烧蚀粗糙度、提高被动滚控性能、提高承载能力和隔热效率方面的进一步研究。 3）隐身吸波复合材料 为了大幅度提高武器系统的突防能力和生存能力，研究开发了隐身吸波功能复合材料，包括隐身材料与结构。 研究重点是隐身吸波复合涂层，包括：研制高性能吸收剂、隐身吸波复合涂层设计、可见光—近红外—远红外—雷达波兼容原理和多功能复合涂层和多频谱隐身涂层的复合技术和大面积施工工艺。 4）航天功能复合材料的性能评估与质量控制技术 航天功能复合材料的性能评估与质量控制技术的研究内容包括：防热材料烧蚀与剥蚀分析研究、功能复合材料的微观结构与性能的关系、功能复合材料的断裂破坏与界面研究、模拟超高温、超低温、空间环境下功能复合材料的性能测试与分析、功能复合材料构件的失效分析、功能复合材料的无损检测技术、功能复合材料构件在使用环境下的损伤起源与变化趋势和功能复合材料基体树脂的性能表征与质量控制。 当前航天功能复合材料的研究重点是：①碳/碳复合材料超高温（3000℃以上）力学性能测试技术研究。并重点解决超高温下小变形的测量技术；②含钨丝碳/碳复合材料无损检测研究。解决含钨丝碳/碳复合材料的无损检测方法，并对缺陷做到定位、定量分析。 （5）航天功能复合材料的展望 随着对航天功能复合材料的要求越来越高和研究越来越深入；复合材料在航天高技术上的应用将越来越扩大；在航天高技术中的地位越来越重要。对功能复合材料中的透波（透微波、透光）、人工介质材料、隐身功能复合材料（微波隐身、声波隐身）、梯度功能复合材料、其他材料（磁屏蔽、电磁屏蔽、抗x光辐射、仿生、摩擦、超导）等均给予较大的关注。
8．1．2 结构复合材料的研究进展 用针刺毡/沉积碳(CVD)制造的C/C复合材料刹车片，比碳布/沉积碳(CVD)刹车片的剪切强度提高56% ，平均导热系数提高1倍，达到13.6w/(m•k)。刹车过程平稳，磨损率低。 针刺毡由三层结构组成：即上、下两层用30-100mm的短纤维随机排列后加压针刺而成，中间为无纬连续长纤维束，三层之间用针刺连接，由于针剌纤维的方向垂直于摩擦面，增加了导热通道，从而提高了此方向上的导热系数。这种材料成本低，仅为碳布/沉积碳复合材料的1/4。 用PCS/DVB系，加压浸渍—裂解（先驱体转化）法制备C纤维/SiC复合材料。与常压裂解法相比，性能大为提高。密度可增加到1.89 ~2.05g/cm3。弯曲强度为511MPa，断裂韧性达15.19MPa•m1/2。 采用短期化学气相渗透(ICVI)法与先驱体（PCS）浸渍—裂解（重复三次）法混合工艺制备3D-C纤维/SiC复合材料。3D-C纤维/SiC复合材料的密度可达2.0 g/cm3以上。弯曲强度达到643MPa，断裂韧性达到17.9 MPa•m1/2。其性能较单纯浸渍—裂解法大为提高，且生产周期缩短。 用热解碳对纤维进行涂层时，涂层厚度对3D-C纤维/SiC复合材料性能有显著影响，存在一最佳界面厚度。热解碳层厚度为0.7m左右时，C纤维/SiC复合材料的界面结合适中，综合性能良好。热解碳涂层能够改善纤维与基体的结合质量，弥补其表面缺陷，使纤维的物理性能得到改善。
8．1．3 值得重视的复合材料研究新动向